다항식 수열
수학 에서, 제이콥 베르누이 의 이름을 딴 베르누이 다항식들 은 베르누이 숫자 와 이항계수 를 결합한다.그것들은 기능 의 직렬 확장 에 사용되고 오일러-매크로린 공식 과 함께 사용된다.
이러한 다항식들 은 많은 특수 기능들 , 특히 리만 제타 기능 과 허위츠 제타 기능 에 대한 연구에서 발생한다. 이 시퀀스 는 호칭 시퀀스 (즉, 일반 파생상품 운영자의 셰퍼 시퀀스 )이다. 베르누이 다항식의 경우 단위 간격 에서 x축의 교차 횟수가 정도 와 함께 올라가지 않는다. 큰 정도 한계에서, 그들은 적절히 크기를 조정할 때 사인 및 코사인 함수 에 접근한다.
생성함수에 기초한 유사한 다항식 집합은 오일러 다항식 계열이다.
표현 베르누이 다항식 B 는n 생성함수 에 의해 정의될 수 있다. 그들은 또한 다양한 파생적 표현을 인정한다.
함수 생성 베르누이 다항식의 생성 함수는
t e x t e t − 1 = ∑ n = 0 ∞ B n ( x ) t n n ! . {\displaystyle {\frac{te^{xt}{e^{t}-1}=\sum _{n=0}^{\n=0}^{\b_{n(x){\frac {t^{n}{n}{n! }}.} 오일러 다항식의 생성 함수는
2 e x t e t + 1 = ∑ n = 0 ∞ E n ( x ) t n n ! . {\displaystyle {\frac{2e^{xt}{e^{t}+1}=\sum _{n=0}^{n}^{n}(x){\frac {t^{n}{n}{n! }}.} 명시식 B n ( x ) = ∑ k = 0 n ( n k ) B n − k x k , {\displaystyle B_{n}(x)=\sum _{k=0}^{n}{n \선택 k}B_{n-k}x^{k}}}} E m ( x ) = ∑ k = 0 m ( m k ) E k 2 k ( x − 1 2 ) m − k . {\displaystyle E_{m}(x)=\sum _{k=0}^{m}{m}{m \선택 k}{{E_}}{2^{k}}}}\좌측(x-{\frac {1}{1}{1}:{2}}\오른쪽)^{m-k}\, } n ≥ 0의 경우, 여기서 B 는k 베르누이 숫자 , E 는k 오일러 숫자 다.
차동 연산자에 의한 표현 베르누이 다항식도 에 의해 주어진다.
B n ( x ) = D e D − 1 x n {\displaystyle B_{n}(x)={D \over e^{D}-1}x^{n}}}} 여기서 D = d /dx 는 x 에 대해 분화하며 분수 는 공식 파워 시리즈 로 확장된다. 그 뒤를 잇는다.
∫ a x B n ( u ) d u = B n + 1 ( x ) − B n + 1 ( a ) n + 1 . {\displaystyle \int_{a}^{x}B_{n}(u)~du={\frac {B_{n+1}(x)-B_{n+1}(a)}{n+1}:{n+1}:{n+1}:{n1}:1}}~. } 아래 cf. 통합 .같은 토큰에 의해 오일러 다항식은 다음에서 주어진다.
E n ( x ) = 2 e D + 1 x n . {\displaystyle E_{n}(x)={\frac {2}{e^{D}+1}x^{n}. } 적분 연산자에 의한 표현 베르누이 다항식은 또한 에 의해 결정되는 독특한 다항식이다.
∫ x x + 1 B n ( u ) d u = x n . {\displaystyle \int _{x}^{x+1}B_{n}(u)\,du=x^{n}. } 적분 변환
( T f ) ( x ) = ∫ x x + 1 f ( u ) d u {\displaystyle (tf)(x)=\int _{x}^{x+1}f(u)\,du} 다항식 f 에, 간단히 에 해당한다.
( T f ) ( x ) = e D − 1 D f ( x ) = ∑ n = 0 ∞ D n ( n + 1 ) ! f ( x ) = f ( x ) + f ′ ( x ) 2 + f ″ ( x ) 6 + f ‴ ( x ) 24 + ⋯ . {\displaystyle {\begin}(x)={e^{D}-1 \over D}f(x)&{}=\sum _{n=0}^{n^{d^{n} \over (n+1)!}f(x)\\\ \&{}=f(x)+{f'(x) \over 2}+{f'(x) \over 6}+{f''(x) \over 24}+\cdots ~.\end{arged}}}}}}} 이것은 아래의 반전 공식을 만드는 데 사용될 수 있다.
또 다른 명시적 공식 베르누이 다항식의 명시적 공식은 다음과 같다.
B m ( x ) = ∑ n = 0 m 1 n + 1 ∑ k = 0 n ( − 1 ) k ( n k ) ( x + k ) m . {\displaystyle B_{m}(x)=\sum _{n=0}^{m}{\frac {1}{n+1}}\sum _{k=0}^{n}-1)^{k}{n \n \선택 k}(x+k)^{m}}}}} 그것은 복잡한 평면의 허위츠 제타 기능 에 대한 시리즈 표현과 유사하다. 사실, 그 관계가 있다.
B n ( x ) = − n ζ ( 1 − n , x ) {\displaystyle B_{n}(x)=-n\zeta(1-n,x)} 여기서 ζ (s , q )은 후르비츠 제타 함수다. 후자는 n의 비정수 값을 허용하면서 베르누이 다항식을 일반화한다.
내부 합계는 x 의m n번째 전방차이 (즉,
Δ n x m = ∑ k = 0 n ( − 1 ) n − k ( n k ) ( x + k ) m {\displaystyle \Delta ^{n}x^{m}=\sum _{k=0}^{n-k}{n \선택 k}(x+k)^{m }} 여기서 Δ는 전방차 측정 시스템이다. 그러므로 글을 쓸 수도 있다.
B m ( x ) = ∑ n = 0 m ( − 1 ) n n + 1 Δ n x m . {\displaystyle B_{m}(x)=\sum _{n=0}^{m}{\frac {(-1)^{n}}}{n+:1}}\,\Delta ^{n}x^{m}. } 이 공식은 다음과 같은 정체성에서 도출될 수 있다. 전진차 연산자 Δ가 같기 때문에
Δ = e D − 1 {\displaystyle \Delta =e^{D}-1} 여기서 D 는 x 에 대한 차별화 입니다. 우리는 메르카토르 시리즈로부터
D e D − 1 = 통나무를 하다 ( Δ + 1 ) Δ = ∑ n = 0 ∞ ( − Δ ) n n + 1 . {\displaystyle {D \over e^{D}-1}={\log(\Delta +1) \delta }=\sum _{n=0}^{\infit }{(-\Delta )^{n}{n}{n}{n}{n} n+1}.}}}}} 이것이 x 와m 같은 m도 다항식으로 동작하는 한, n 은 0에서 m 까지만 놓아둘 수 있다.
베르누이 다항식의 적분 표현은 Nörlund-Rice 적분들 에 의해 주어지며, 이는 유한 차이로서 표현에서 따온 것이다.
오일러 다항식의 명시적 공식은 다음과 같다.
E m ( x ) = ∑ n = 0 m 1 2 n ∑ k = 0 n ( − 1 ) k ( n k ) ( x + k ) m . {\displaystyle E_{m}(x)=\sum _{n=0}^{m}{{1}{2^{n}}\sum _{k=0}^{n}(-1)^{k}{n \n \ \}(x+k)^{m}\, . } 위와 같은 내용은 다음과 같다.
2 e D + 1 = 1 1 + Δ / 2 = ∑ n = 0 ∞ ( − Δ 2 ) n . {\displaystyle {\frac {2}{e^{D}+1}+1}={\frac {1}{1+\Delta /2}}=\sum _{n=0}^{\infl }{\bigl (}-{{{\frac {\Delta }}}}}}^{n}}}}}}}}}}}}}}. }
pth 파워 합계 위 의 x n {\ displaystyle x^{n} 또는 ID B n ( x + 1 ) - B n = n x - 1 {\ displaystyle B_{n}(x+1)-{n_{n}=nx^{ n-1}의 적분 표현 을 사용하면 다음과 같은 결과를 얻을 수 있다.
∑ k = 0 x k p = ∫ 0 x + 1 B p ( t ) d t = B p + 1 ( x + 1 ) − B p + 1 p + 1 {\displaystyle \sum_{k=0}^{x}k^{p}=\int_{0}^{x+1}B_{p+1}(t)\,dt={\frac {B_{p+1}(x+1)-{p+1}:{p+1}:{p+1}:{p+1}:{p+1}:{1}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}. (각각0 0 = 1)
베르누이와 오일러 수 베르누이 번호 는 Bn = B n ( 0 ) . {\ displaystyle \textstyle B_{n}=B_{n}(0 )로 주어진다. }
이 정의는 n = 0 , 1 , 2 , … {\ displaystyle \textstyle \zeta(-n)={\frac{-1}{n+1}{n+ 1}B_{n+1}} 에 대해 for ( - n ) = ( - 1 ) = ( - 1) n + 1 b + 1 b + 1,\ldots } 을 부여한다.
대체 규약은 베르누이 숫자를 B n = B n ( 1 ) . {\ displaystyle \textstyle B_{n}=B_{n}(1 )로 정의한다. }
두 규약 은 B 1 ( 1 ) = 1 2 = - B 1 ( 0 ) {\displaystyle B_{ 1}(1)={\tfrac {1}{2}}=-B_{1 }(0) 이후 n = 1 {\displaystyle n=1} 에 대해서만 다르다.
오일러 번호 는 En = 2n En ( 1 2 ) . {\displaystyle E_{n}=2^{n}E_{n}{ n}({\tfrac {1}{2 }})로 주어진다. }
낮은 도에 대한 명시적 표현식 베르누이 다항식(Bernouli polynomial)의 처음 몇 가지는 다음과 같다.
B 0 ( x ) = 1 B 1 ( x ) = x − 1 2 B 2 ( x ) = x 2 − x + 1 6 B 3 ( x ) = x 3 − 3 2 x 2 + 1 2 x B 4 ( x ) = x 4 − 2 x 3 + x 2 − 1 30 B 5 ( x ) = x 5 − 5 2 x 4 + 5 3 x 3 − 1 6 x B 6 ( x ) = x 6 − 3 x 5 + 5 2 x 4 − 1 2 x 2 + 1 42 . {\displaystyle {\reasoned} B_{0}(x)&=1\\[8pt] B_{1}(x)&=x-{\frac {1}{2}}\\[8pt] B_{2}(x)&=x^{2}-x+{\frac {1}{6}\[8pt] B_{3}(x)&=x^{3}-{\frac {3}-{2}}x^{2}+{2}}:x^{1}{1}{1}{2}}x\\[8pt]B_{4}(x)&=x^{4}-{4}-2x^{3}-{1}-{30\frac {1} B_{5}(x)&=x^{5}-{\frac {5}-{2}}x^{4}+{\frac {5}{3}-{\frac {1}{6}x\[8pt] B_{6}(x)&=x^{6}-3x^{5}+{\frac {5}{2}}x^{4}-{1}{1}{2}}x^{1}+{\frac {1}{1}{42}}}. \end{정렬}}} 처음 몇 개의 오일러 다항식은 다음과 같다.
E 0 ( x ) = 1 E 1 ( x ) = x − 1 2 E 2 ( x ) = x 2 − x E 3 ( x ) = x 3 − 3 2 x 2 + 1 4 E 4 ( x ) = x 4 − 2 x 3 + x E 5 ( x ) = x 5 − 5 2 x 4 + 5 2 x 2 − 1 2 E 6 ( x ) = x 6 − 3 x 5 + 5 x 3 − 3 x . {\displaystyle {\reasoned} E_{0}(x)&=1\\[8pt] E_{1}(x)&=x-{\frac {1}{2}}\\[8pt] E_{2}(x)&=x^{2}-x\[8pt] E_{3}(x)&=x^{3}-{\frac {3}{2}}x^{2}}:x^{2}}+{{1}{4}\[8pt]E_{4}(x)&=x^{4}-2x^{3}+x\[8pt] E_{5}(x)&=x^{5}-{\frac {5}-{2}}x^{4}+{\frac {5}{2}}x^{2}-{\frac {1}{1}:{1}:{8pt] E_{6}(x)&=x^{6}-3x^{5}+5x^{3}-3x. \end{정렬}}} 극대와 극소 n 이 높을수록 b(x )의 x = 0 과n x = 1 사이 의 변동량이 커진다.예를 들어.
B 16 ( x ) = x 16 − 8 x 15 + 20 x 14 − 182 3 x 12 + 572 3 x 10 − 429 x 8 + 1820 3 x 6 − 1382 3 x 4 + 140 x 2 − 3617 510 {\displaystyle B_{16}(x)=x^{16}-8x^{15}+20x^{14}-{\frac {182}{3}}x^{12}+{\frac {572}{3}}x^{10}-429x^{8}+{\frac {1820}{3}}x^{6}-{\frac {1382}{3}}x^{4}+140x^{2}-{\frac {3617}{510}}} 즉 , x = 0(및 x = 1)의 값은 -3617/510 7 -7.09인 반면 x = 1/2에서는 118518239/3342336 7 +7.09. D. H. Lehmer 는[1] B (x)의n 최대값이 0과 1 사이의 오바임을 나타냈다.
M n < 2 n ! ( 2 π ) n {\displaystyle M_{n}<{\frac {2n! }}{{(2\pi )^{n}}}} n 이 2 modulo 4가 아니라면, 이 경우
M n = 2 ζ ( n ) n ! ( 2 π ) n {\displaystyle M_{n}={\frac {2\zeta (n)n!}{{{n}}{(2\pi )^{n}}}}}}}}}}:{n}}}}}}}}}} (여기서 ζ ( x ) {\displaystyle \zeta (x)} 은 (는) Riemann zeta 함수 인 반면, 최소 오바이스는
m n > − 2 n ! ( 2 π ) n {\displaystyle m_{n}}{\frac {-2n! }}{{(2\pi )^{n}}}} n 이 0 modulo 4가 아니라면, 이 경우
m n = − 2 ζ ( n ) n ! ( 2 π ) n . {\displaystyle m_{n}={\frac {-2\zeta (n)n!}{{(2\pi )^{n}}}. } 이러한 한계는 실제 최대와 최소에 상당히 가깝고, 르메르 역시 더 정확한 한계에 가깝다.
차이 및 파생상품 베르누이와 오일러 다항식은 탯줄 미적분학 으로부터 많은 관계를 따른다.
Δ B n ( x ) = B n ( x + 1 ) − B n ( x ) = n x n − 1 , {\displaystyle \Delta B_{n}(x)= B_{n}(x+1)-B_{n}(x)=nx^{n-1},} Δ E n ( x ) = E n ( x + 1 ) − E n ( x ) = 2 ( x n − E n ( x ) ) . {\displaystyle \Delta E_{n}(x)= E_{n}(x+1)-E_{n}(x)=2(x^{n}-E_{n}(x)). } (Δ는 전방차 측정 시스템이다.) 또,
E n ( x + 1 ) + E n ( x ) = 2 x n . {\displaystyle E_{n}(x+1)+ E_{n}(x)=2x^{n}. } 이러한 다항식 시퀀스 는 호칭 시퀀스 :
B n ′ ( x ) = n B n − 1 ( x ) , {\displaystyle B_{n}'(x)=nB_{n-1}(x),} E n ′ ( x ) = n E n − 1 ( x ) . {\displaystyle E_{n}'(x)=nE_{n-1}(x). } 번역 B n ( x + y ) = ∑ k = 0 n ( n k ) B k ( x ) y n − k {\displaystyle B_{n}(x+y)=\sum _{k=0}^{n}{n \선택 k}B_{k}(x)y^{n-k}}} E n ( x + y ) = ∑ k = 0 n ( n k ) E k ( x ) y n − k {\displaystyle E_{n}(x+y)=\sum _{k=0}^{n}{n \선택 k}E_{k}(x)y^{n-k}}} 이러한 정체성은 또한 이러한 다항식 시퀀스가 호칭 시퀀스 라고 말하는 것과 동등하다. (Hermite 다항식 도 또 다른 예)
대칭 B n ( 1 − x ) = ( − 1 ) n B n ( x ) , n ≥ 0 , {\displaystyle B_{n}(1-x)=(-1)^{n}B_{n}(x),\quad n\geq 0,} E n ( 1 − x ) = ( − 1 ) n E n ( x ) {\displaystyle E_{n}(1-x)=(-1)^{n}E_{n}(x)} ( − 1 ) n B n ( − x ) = B n ( x ) + n x n − 1 {\displaystyle(-1)^{n}B_{n}(-x)=B_{n}(x)+nx^{n-1} ( − 1 ) n E n ( − x ) = − E n ( x ) + 2 x n {\displaystyle(-1)^{n}E_{n}(-x)=-E_{n}(x)+2x^{n}}}} B n ( 1 2 ) = ( 1 2 n − 1 − 1 ) B n , n ≥ 0 아래 곱셈의 정리로부터. {\displaystyle B_{n}\좌({\frac {1}{2}}\우)=\좌({\frac {1}{2^{n-1}-1\우) B_{n},\quad n\geq 0{\text{ 아래의 곱셈 정리에서 나온 것이다. }}} Zhi-Wei Sun 과 Hao Pan은 다음과 같은 놀라운 대칭 관계를 확립했다.r + s + t = n 및 x + y + z = 1이면
r [ s , t ; x , y ] n + s [ t , r ; y , z ] n + t [ r , s ; z , x ] n = 0 , {\displaystyle r[s,t;x,y]_{n}+s[,r;y,z]_{n}+t[r,s;z,x]_{n}=0,} 어디에
[ s , t ; x , y ] n = ∑ k = 0 n ( − 1 ) k ( s k ) ( t n − k ) B n − k ( x ) B k ( y ) . {\displaystyle [s,t;x,y]_{n}=\sum _{k=0}^{n(1)^{k}{k}{s \s 선택 k}{n-k}B_{n-k}(x)B_{k}(y) 선택. } 푸리에 시리즈 베르누이 다항식의 푸리에 시리즈 도 확장이 주는 디리클레 시리즈 다.
B n ( x ) = − n ! ( 2 π i ) n ∑ k ≠ 0 e 2 π i k x k n = − 2 n ! ∑ k = 1 ∞ cas ( 2 k π x − n π 2 ) ( 2 k π ) n . {\displaystyle B_{n}(x)=-{\frac {n! }{(2\pi i)^{n}}}\sum _{k\not =0}{\frac {e^{2\pi ikx}}{k^{n}}}=-2n!\sum _{k=1}^{\infty }{\frac {\cos \left(2k\pi x-{\frac {n\pi }{2}}\right)}{(2k\pi )^{n}}}. } 적절한 스케일링 삼각함수에 대한 단순 큰 n 한계에 유의하십시오.
이것은 후르비츠 제타 기능 에 대한 유사 형태의 특수한 경우다.
B n ( x ) = − Γ ( n + 1 ) ∑ k = 1 ∞ 생략하다 ( 2 π i k x ) + e i π n 생략하다 ( 2 π i k ( 1 − x ) ) ( 2 π i k ) n . {\displaystyle B_{n}(x)=-\감마(n+1)\sum _{k=1}^{{k=1}{n1}^{\frac {\exp(2\pi ikx)+e^{i\pi n}}}{n}}}}} } 이 팽창은 n ≥ 2일 때 0 ≤ x ≤ 1에 대해서만 유효하며, n = 1일 때 0 < x < 1에 유효하다.
오일러 다항식의 푸리에 시리즈도 계산할 수 있다. 함수 정의
C ν ( x ) = ∑ k = 0 ∞ cas ( ( 2 k + 1 ) π x ) ( 2 k + 1 ) ν {\displaystyle C_{\nu }}(x)=\sum _{k=0}^{\inflit }{\frac {\cos(2k+1)\pi x)}{{(2k+1)^{\nu }}}}}}}}}}}}}}}}}{{\nu }}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}} 그리고
S ν ( x ) = ∑ k = 0 ∞ 죄를 짓다 ( ( 2 k + 1 ) π x ) ( 2 k + 1 ) ν {\displaystyle S_{\nu }(x)=\sum _{k=0}^{\inflac {\sin(2k+1)\pi x)}{{(2k+1)^{\nu }}}}}}}}}}}}}}{\nu }}}}}}}}}}}: ν > 1 {\displaystyle \nu >1} 의 경우, 오일러 다항식에는 푸리에 시리즈가 있다.
C 2 n ( x ) = ( − 1 ) n 4 ( 2 n − 1 ) ! π 2 n E 2 n − 1 ( x ) {\displaystyle C_{2n}(x)={\frac {(-1)^{n}{4(2n-1)! }}}\pi ^{2n}E_{2n-1}(x)} 그리고
S 2 n + 1 ( x ) = ( − 1 ) n 4 ( 2 n ) ! π 2 n + 1 E 2 n ( x ) . {\displaystyle S_{2n+1}(x)={\frac {(-1)^{n}{4(2n)! }}}\pi ^{2n+1}E_{2n}(x). } C ν {\ displaystyle C_{\nu } 과 S ν {\ displaystyle S_{\nu }} 은 (는) 각각 홀수 및 짝수라는 점에 유의하십시오.
C ν ( x ) = − C ν ( 1 − x ) {\displaystyle C_{\nu }(x)=-C_{\nu }(1-x)} 그리고
S ν ( x ) = S ν ( 1 − x ) . {\displaystyle S_{\nu }(x)= S_{\nu }(1-x). } 레전드르치 함수 χ {\ displaystyle \chi _{\nu } 과(와 ) 관계가 있다.
C ν ( x ) = 레 χ ν ( e i x ) {\displaystyle C_{\nu }(x)=\operatorname {Re} \chi _{\nu }(e^{ix}) 그리고
S ν ( x ) = 임 χ ν ( e i x ) . {\displaystyle S_{\nu }(x)=\operatorname {im} \chi _{\nu }(e^{ix}). }
반전 베르누이와 오일러 다항식은 다항식의 관점에서 단항체 를 표현하기 위해 반전될 수 있다.
구체적으로는, 적분 연산자 에 관한 위의 절에서, 다음과 같이 한다.
x n = 1 n + 1 ∑ k = 0 n ( n + 1 k ) B k ( x ) {\displaystyle x^{n}={\frac {1}{n+1}\sum _{k=0}^{n}{n+1 \선택 k}B_{k}(x)} 그리고
x n = E n ( x ) + 1 2 ∑ k = 0 n − 1 ( n k ) E k ( x ) . {\displaystyle x^{n}= E_{n}(x)+{\frac {1}{1}:{2}}:\sum _{k=0}^{n-1}{n \n \선택 k}E_{k}(x) } 요인 감소와의 관계 베르누이 다항식은 하강 요인 (x ) k {\displaystyle (x)_{k}} 의 관점에서 확장될 수 있다.
B n + 1 ( x ) = B n + 1 + ∑ k = 0 n n + 1 k + 1 { n k } ( x ) k + 1 {\displaystyle B_{n+1}(x)=B_{n+1}+\sum _{k=0}^{n}{\frac{n+1}{k+1}{k+1}}{{\gin{matrix}n\\n\k\end{matrix\}}(x)_{k+1}:{k+1}:{n1}:{n1}:{n1}:{n1}:{n1}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}} 여기서 B n = B n ( 0 ) {\displaystyle B_{n}=B_{n}(0) 및
{ n k } = S ( n , k ) {\displaystyle \left\{\begin{matrix}n\\\k\end{matrix}\right\}=S(n,k)} 두 번째 종류의 스털링 숫자를 나타낸다 . 위의 내용은 베르누이 다항식의 관점에서 하강하는 요인을 표현하기 위해 반전될 수 있다.
( x ) n + 1 = ∑ k = 0 n n + 1 k + 1 [ n k ] ( B k + 1 ( x ) − B k + 1 ) {\displaystyle (x)_{n+1}=\sum _{k=0}^{n}{\frac {n+1}{k+1}1}{k+1}}\왼쪽[{\begin{matrix}n\k\end{matrix}}\오른쪽]\좌측(B_{k+1}x) 어디에
[ n k ] = s ( n , k ) {\displaystyle \left[{\put}n\\k\end{put}\right}=s(n,k)} 제1종류의 스털링 숫자 를 나타낸다.
곱셈 정리 곱셈 이론 은 1851년 조셉 루트비히 라베 에 의해 제시되었다.
자연수 m³1 의 경우,
B n ( m x ) = m n − 1 ∑ k = 0 m − 1 B n ( x + k m ) {\displaystyle B_{n}(mx)=m^{n-1}\sum _{k=0}^{k-1}B_{n}\좌측(x+{\frac {k}{m}}}\오른쪽)} E n ( m x ) = m n ∑ k = 0 m − 1 ( − 1 ) k E n ( x + k m ) 을 위해 m = 1 , 3 , … {\displaystyle E_{n}(mx)=m^{n}\sum _{k=0}^{k-1(-1)^{k}E_{n}\좌측(x+{\frac{k}}}}\오른쪽)\quad{\mbox{}}}}}}}}}. E n ( m x ) = − 2 n + 1 m n ∑ k = 0 m − 1 ( − 1 ) k B n + 1 ( x + k m ) 을 위해 m = 2 , 4 , … {\displaystyle E_{n}(mx)={\frac {-2}{n+1}}m^{n}\sum _{k=0}^{m-1}(-1)^{k}B_{n+1}\left(x+{\frac {k}{m}}\right)\quad {\mbox{ for }}m=2,4,\dots } 통합 베르누이 및 오일러 다항식과 베르누이 및 오일러 숫자와 관련된 두 가지 명확한 통합은 다음과 같다.[citation needed ]
∫ 0 1 B n ( t ) B m ( t ) d t = ( − 1 ) n − 1 m ! n ! ( m + n ) ! B n + m 을 위해 m , n ≥ 1 {\displaystyle \int _{0}^{1 }}B_{n}(t)B_{m}(t)\,dt=(-1)^{n-1}{\frac {m! \;n!}{(m+n)! }}}{n+m}\quad {\text{{}m,n\geq 1} ∫ 0 1 E n ( t ) E m ( t ) d t = ( − 1 ) n 4 ( 2 m + n + 2 − 1 ) m ! n ! ( m + n + 2 ) ! B n + m + 2 {\displaystyle \int _{0}^{1 }E_{n}(t)E_{m}(t)\,dt=(-1)^{n}4(2^{m+n+2-1){\frac {m! \;n!}{(m+n+2)! }}}{n+m+2}}: 또 다른 필수 공식 상태[3]
∫ 0 1 E n ( x + y ) 통나무를 하다 ( 햇볕에 그을리다 π 2 x ) d x = n ! ∑ k = 1 ⌊ n + 1 2 ⌋ ( − 1 ) k − 1 π 2 k ( 2 − 2 − 2 k ) ζ ( 2 k + 1 ) y n + 1 − 2 k ( n + 1 − 2 k ) ! {\displaystyle \int _{0}^{1 }E_{n}\left(x+y\right)\log(\tan {\frac {\pi }{2}}x)\,dx=n!\sum _{k=1}^{\left\lfloor {\frac {n+1}{2}}\right\rfloor }{\frac {(-1)^{k-1}}{\pi ^{2k}}}\left(2-2^{-2k}\right)\zeta (2k+1){\frac {y^{n+1-2k}}{(n+1-2k)! }}} y = 0 {\displaystyle y=0} 에 대한 특별한 경우
∫ 0 1 E 2 n − 1 ( x ) 통나무를 하다 ( 햇볕에 그을리다 π 2 x ) d x = ( − 1 ) n − 1 ( 2 n − 1 ) ! π 2 n ( 2 − 2 − 2 n ) ζ ( 2 n + 1 ) {\displaystyle \int _{0}^{1 }E_{2n-1}\왼쪽(x\오른쪽)\log(\tan {\frac {}{pi }{2}}x)\,dx={\frac {(-1)^{n-1}(2n-1)! }}{\pi ^{2n}}\왼쪽(2-2^{-2n}\오른쪽)\제타(2n+1)} ∫ 0 1 B 2 n − 1 ( x ) 통나무를 하다 ( 햇볕에 그을리다 π 2 x ) d x = ( − 1 ) n − 1 π 2 n 2 2 n − 2 ( 2 n − 1 ) ! ∑ k = 1 n ( 2 2 k + 1 − 1 ) ζ ( 2 k + 1 ) ζ ( 2 n − 2 k ) {\displaystyle \int _{0}^{1 }B_{2n-1}\왼쪽(x\오른쪽)\log(\tan {\frac {}{2}}x)\,dx={\frac {-1}^{n-1}{{2n}}}{\frac{2n-1}:{2n-1)}{{{{{2n-1}-1)! }}}\sum _{k=1}^{n}(2^{2k+1}-1)\제타(2k+1)\제타(2n-2k)} ∫ 0 1 E 2 n ( x ) 통나무를 하다 ( 햇볕에 그을리다 π 2 x ) d x = ∫ 0 1 B 2 n ( x ) 통나무를 하다 ( 햇볕에 그을리다 π 2 x ) d x = 0 {\displaystyle \int _{0}^{1 }}E_{2n}\왼쪽(x\오른쪽)\log(\tan {\frac {}\pi{2}}x)\,dx=\int _{0}^{1 }}B_{2n}\왼쪽(x\오른쪽)\log(\tan {\frac {}{pi }{2}}x)\,dx=0}
주기적 베르누이 다항식 주기적인 베르누이 다항식 P n (x ) 는 x 변수의 분수 부분 에서 평가된 베르누이 다항식이다.이 함수는 통합에 대한 합계와 관련된 오일러-매클라우린 공식 의 나머지 기간 을 제공하는 데 사용된다. 첫 번째 다항식은 톱니바퀴 함수 다.
엄밀히 말하면 이러한 기능은 전혀 다항식이 아니며 더 적절하게 주기적인 베르누이 함수로 불려야 하며 0 , P(x ) 는 심지어 함수가 아니며, 톱니바퀴와 디락 빗 의 파생어다.
다음 속성이 관심 대상이며 모든 x {\displaystyle x} 에 대해 유효함:
P k ( x ) 모두를 위해 연속적이다. k > 1 P k ′ ( x ) 존재하며 지속된다. k > 2 P k ′ ( x ) = k P k − 1 ( x ) , k > 2 디스플레이 스타일 {\displaystyle}& P_{k}(x){\text{{}는 모든 }k>1\[5pt]&에 대해 연속적이다. P_{k}'(x){\text{이 존재하며 }}}}}2\[5pt]&에 대해 연속적이다. P'_{k}(x)=kP_{k-1}(x),k>2\end{arged}}} 참고 항목
참조 밀턴 아브라모위츠와 아이린 A. 스테건, 에드. 공식, 그래프 및 수학적 표를 포함 한 수학 함수 핸드북 , (1972) 도버, 뉴욕 (23장 참조) Apostol, Tom M. (1976), Introduction to analytic number theory , Undergraduate Texts in Mathematics, New York-Heidelberg: Springer-Verlag, ISBN 978-0-387-90163-3 , MR 0434929 , Zbl 0335.10001 (12.11장 참조) Dilcher, K. (2010), "Bernoulli and Euler Polynomials" , in Olver, Frank W. J. ; Lozier, Daniel M.; Boisvert, Ronald F.; Clark, Charles W. (eds.), NIST Handbook of Mathematical Functions , Cambridge University Press, ISBN 978-0-521-19225-5 , MR 2723248 Cvijović, Djurdje; Klinowski, Jacek (1995). "New formulae for the Bernoulli and Euler polynomials at rational arguments". Proceedings of the American Mathematical Society . 123 : 1527–1535. doi :10.2307/2161144 . Guillera, Jesus; Sondow, Jonathan (2008). "Double integrals and infinite products for some classical constants via analytic continuations of Lerch's transcendent". The Ramanujan Journal . 16 (3): 247–270. arXiv :math.NT/0506319 . doi :10.1007/s11139-007-9102-0 . (Hurwitz zeta 함수 및 Lerch 초월성과의 관계 검토) Hugh L. Montgomery ; Robert C. Vaughan (2007). Multiplicative number theory I. Classical theory . Cambridge tracts in advanced mathematics. Vol. 97. Cambridge: Cambridge Univ. Press. pp. 495–519. ISBN 0-521-84903-9 . 외부 링크